玻璃钢化的作用
玻璃就是一种脆性材料,抗张强度很低。

因为脆性材料的强度在很大程度上取决于表面结构。

玻璃的表面瞧起来很完整光滑,实际上有大量的微裂纹。

微裂纹在张应力作用下,起初就是裂纹扩大,然后从表面开始破裂。

因此, 如果能消除这些表面微裂纹的影响,抗张强度就可能显著提高。

钢化就是消除表面微裂纹影响的一种方法,它使玻璃表层处于强大压应力之下。

这样,只有外界作用于玻璃表层的张应力超过这压应力,玻璃才有可能破裂。

钢化原理
把玻璃加热,然后经过快速冷却(有点象金属淬火),使玻璃内部具有很大的张应力,而在其表面产生更大的压应力。

其作用就如同预应力钢筋混凝土构件利用受拉钢筋在需要增强的部份产生压应力一样。

不同的就是,预应力钢筋混凝土只在部份区域产生压应力,而钢化玻璃则就是在全部表面产生压应力。

玻璃的钢化淬火过程与金属的表面淬火处理的硬化过程也不同。

玻璃的钢化处理,并没有对玻璃表面进行硬化,因而玻璃钢化后,表面抗擦伤、划伤的能力并没有明显提高。

钢化玻璃的特性
安全性:钢化玻璃的破碎方式很独特,破裂后成为细小的呈较钝角的碎片,大多近于小正方体,基本无锋利尖角,不会对人体造成重大伤害,就是一种安全玻璃。

有一次,某公司员工在搬运一片19mm厚,重达300多公斤的钢化玻璃时,不慎使一角重重地撞击水泥地面而整片爆碎,碎玻璃倾泻到一位没戴安全帽的工人头上,幸好都就是碎小的玻璃块,没受大的伤害,仅就是一耳后皮肤有点小划伤。

如果这就是块未钢化的玻璃破碎了,后果不堪设想。

高强度:由于钢化玻璃表面存在相当大的压应力,因此具有较高的机械强度,就是退火玻璃的４倍及以上。

可以满足高层、超高层建筑的要求。

热稳定性:钢化玻璃具有良好的热稳定性。

钢化玻璃能经受的温差就是退火玻璃的2、5～3倍。

在普通退火玻璃上直接放置开水杯,就可能导致玻璃破裂;而把超过300℃熔融的铅液浇在0℃的钢化玻璃上,玻璃不破裂。

再加工性:一般不能再加工。

钢化玻璃的任何一个部位被损坏,都会导致整块玻璃全部破碎成小碎片。

因此,玻璃必须先经切割、磨边、切角、钻孔等加工成所需形状后才能进行钢化。

缺陷:首先,钢化玻璃因极少数片中含有硫化镍杂质而自行爆碎。

如钢化后没有进行特殊的热处理,就就是这些少数片,可能在几个月内爆碎,也可能在几年后爆碎、其次,钢化玻璃的平整度没有钢化前那么好。

再次,有时可隐约甚至明显瞧见钢化玻璃上的应力纹。

半钢化玻璃
在建筑上某些部位安装的玻璃不涉及人身安全,也需要安装强度较高的玻璃,以增加风压强度与防雹能力。

但又希望一旦发生事故,玻璃破裂时不要全部碎落或要求玻璃的变形尽量小。

这些部位可以安装半钢化玻璃。

半钢化玻璃的强度就是退火玻璃的2～4倍,但破裂时碎片较大,与退火玻璃相似,不能作安全玻璃使用。

钢化玻璃与半钢化玻璃的比较
安全性:钢化玻璃破碎时,整片玻璃碎成小颗粒状态,这样在人体接触到碎玻璃,或者从高层建筑坠落时,都不会给人带来严重的伤害。

而半钢化玻璃在破碎时,整片玻璃的裂纹从受力点开始扩展到边缘,呈放射性状态,并且绝大部分玻璃仍保留在框架内。

半钢化玻璃如果从建筑物上坠落下来,也会像普通玻璃一样给人带
来极严重的伤害。

强度:半钢化玻璃的强度就是浮法退火玻璃的2倍多,而钢化玻璃的强度就是浮法退火玻璃的4倍及以上。

热稳定性:半钢化玻璃的热稳定性比原退火玻璃提高一倍。

但低于钢化玻璃。

再加工性:半钢化玻璃与钢化玻璃一样也具有不可再加工性,当进行再加工时,玻璃都会破裂。

自爆性:钢化玻璃如含有硫化镍杂质或钢化过度等原因而具有自爆性,而半钢化玻璃容易避免自爆现象。

平整度:半钢化玻璃的弓形与波形变形比钢化玻璃小,这种较好的平整度,有利于再加工为半钢化镀膜玻璃或半钢化夹层玻璃。

钢化玻璃的鉴别
钢化玻璃与普通退火玻璃在外观上没什么区别,那么如何鉴别一块玻璃有没有经过钢化？可以从一块玻璃碎裂形成的碎片状态来辨别:形成比较规则的小碎片的就是一般的钢化玻璃;大部分就是规则的小碎片,中心区有小部分就是比较大的碎片,那就就是区域钢化玻璃;此外就不就是钢化玻璃。

这种鉴别法简单,但得破坏玻璃,不破碎玻璃可以不？也可以。

钢化的建筑玻璃与家居玻璃,都就是经过热处理来钢化的,所以它们都有热处理留下的应力纹,应力纹通常瞧不见。

在室外利用天空或在室内利用窗子的光反射鉴别法:瞧着玻璃反射的天空或窗子的光,并缓缓地改变观察的角度。

如果就是钢化玻璃,就可能瞧见玻璃表面上有一列列蓝灰色规则的、中间颜色深、边界浅而模糊的圆形,或椭圆形,或长条形图案。

但只有部分钢化玻璃的应力纹可用肉眼直接瞧到。

瞧到钢化玻璃的应力纹,可以找一片偏振光片,透过偏振光片(放在平常人们戴眼镜时镜片的位置)再用上述方法观察,就能瞧到所有钢化玻璃的应力纹了。